小直径封隔器分注技术引进与应用

王文生（中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司鄯善采油厂，新疆 吐鲁番 838202）

小直径封隔器分注技术引进与应用

王文生（中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司鄯善采油厂，新疆 吐鲁番 838202）

油田开发到了一定的时期以后，由于多方面的因素，许多油水井的套管损坏、变形，而常规的井下工具不能用于套管变形井，致使油水井所必须的分层开采、分层注水、酸化等工艺措施无法进行。为了充分合理地利用这些井，就迫切需要开展用于变形井的小直径封隔器及配套工具的开发与研制，并进行系统的研究，达到满足变形井的采油与注水等措施管柱的需要。本文详细论述了小直径分注技术的工作原理及现场应用的可行性，介绍在丘陵油田的应用情况及效果，分析了今后小直径分注技术的推广前景。

套变井；分注；小直封隔器；小直径配水器；分层测试

1 小直径封隔器分注技术技术特点

1.1 技术特点、工作原理及主要技术指标

1.1.1 51/2in变形井分层注水管柱

（1）管柱结构：该管柱由上至下依次为KSQ水井锚、Y341封隔器、KPX偏心配水器、952—1凡尔、筛管、丝堵等工具组成。

常规的同级同层分注管柱，主要针对注水压力小（小于25MPa）且稳定，波动小的分注井，如果套管变形大于112mm，则采用Y341-110注水封隔器，此管柱可满足注水压差为25MPa的分注井。

主要针对注水压力不稳定，波动大，温度变化大的水井分注，主要优点是采用了管柱锚定技术，可以有效地防止因注水压力变化及温度变化而引起的管柱蠕动，保持封隔器的有效密封，延长水井的注水周期。

（2）工作原理：根据施工设计配管柱下井，利用封隔器将各层段卡开，在相应层段管柱上带有偏心配水器，从油管内蹩压，坐卡水井锚，坐封封隔器。封隔器密封油套环空，将各层分隔开来。装好井口，通过钢丝将投捞器下入井内逐级捞出各偏心配水器的堵塞器，将堵塞器的死嘴子更换为不同尺寸的水嘴，根据各层的吸水情况进行分层注水，在注水过程当中如果需要洗井，可由尾部循环凡尔进行反洗井。通过上提油管完成解封动作。

1.1.2 JHY341系列小直径注水封隔器

（1）结构：主要由坐封机构、密封机构、锁紧机构、反洗机构、解封机构、防撞机构组成。包括上接头、锁扣指总成、外套、中心管、锁套、上胶筒座、胶筒、隔环、、外中心管、下胶筒座、活塞、下中心管、下接头、剪钉、剪钉座、防撞环等。

（2）工作原理

坐封：当封隔器下至设计井深后，从油管内正蹩液压，压力经过中心管上、下孔眼，分别作用在上、下活塞上，同时推动下外套上行压缩胶筒，外中心管推动卡爪套，卡爪套的锯齿扣和锁簧的锯齿扣相互啮合，放压后，锁扣指将锁簧撑开，卡爪套与锁簧相互锁紧，完成坐封动作。

反洗井：坐封的同时，外中心管的上部孔眼上行与外套的孔眼对正；反洗井时，液流由环空进入此通孔，经内、外中心管的环形通道作用于上活塞上，推动上活塞下行而形成反洗通道，液流经油管底部从油管内返至地面完成反洗井。

注水：封隔器胶筒压缩后封隔油套环空，通过各种盘根实现封隔器的内密封，从而实现分隔油层进行分注的目的。

1.2 应用注水井条件

井径为5 1/2in（Ф139.7mm套管，内径为Ф121—124mm），井段最小变形不小于Ф108mm，油层温度不大于150℃，井深不大于5000m的套管变形井。

1.3 施工方法与步骤

(1)按地质方案要求，设计分层注水管柱；

(2)下井油管要用蒸汽刺干净，并用f59mm×800mm油管规逐根通过；

(3)按设计要求配好管柱，下至设计深度测出悬重，装好井口及流程；

(4)按设计要求反洗井至进出口水质一致，反洗排量30m3/h；

(5)油管正蹩压15MPa坐封封隔器并验漏失量，漏失量小于5m3/d为合格，合格后方可进行投捞测试；

(6)按要求注水；

2 技术引进及推广应用情况

2.1 技术引进

(1)针对不同的井况，引进了带锚定的变形井分注管柱和不带锚定的变形井分注管柱两种，以确保管柱能长期有效地工作；

(2)针对变形井段最小井径的不同，引进了JHY341—105、JHY341—110两种小直径注水封隔器，保证管柱下的去，起得出；

(3)引进了KSQ-105水井双向锚，用于锚定管柱，解决管柱蠕动问题，其座卡机构设计独特，解卡容易；

(4)引进了KPX-105、KPX-100偏心配水器，其内径与常规的偏心配水器相同，可以使用常规投捞工具进行投捞，且达到了常规偏心配水器的耐压强度，可以互换使用。

通过以上的技术引进，使丘陵油田51/2in最小变形不小于Ф108mm变形井分层注水问题得到了解决，取得了良好的现场使用效果，创造了较好的技术及经济效益。

2.2 推广应用情况

小直径封隔器分注技术在丘陵油田投入现场使用以来，已在51/2in套管变形井进行分层注水30井次，其中应用带锚定的变形井分注管柱5井次，不带锚定的变形井分注管柱25井次，最高分注层数4级4层，最长工作寿命180天，分注井注水最高压力35MPa，最高温度80℃，最小变形井段108mm，封隔器最大下入深度达3200m，下井成功率100%，。

3 结语

小直径封隔器分注技术在51/2in变形井的成功应用，对提高油田最终采收率起到了积极的作用。根据51/2in变形井分层注水管柱及工具当前的发展状况和国内各油田对该项技术的潜在市场需求，可以预测该管柱及工具将在各油田变形井分层注水措施中得到推广应用。该技术在现场的成功应用，为变形井的措施管柱做了一个良好的开端，它必将对51/2in套管变形井酸化、堵水等措施管柱的研制与开发起到积极的指导意义。

本项目研究成果提供的技术，在现场使用不会增加施工的技术难度，易于推广应用。产品制造上选用的原材料来源充足，加工难度小，便于组织规模生产，能及时满足现场的需求。这些都为本专题研究成果的大面积推广提供有力支持。

[1]刘翔鹗.采油工程技术论文集[M].北京：石油工业出版社，1998.

[2]万仁溥主编.采油工艺手册[M].北京：石油工业出版社，2000.